炼钢生产中,钢水温度是一项重要的生产技术指标。有效控制炼钢过程中的钢水温度是提高钢水质量和恒定拉速浇铸的前提与保证。只有全面掌握钢包热状态以及它们对钢水温度的影响规律,才能对钢水温度进行准确的控制,从而提高钢水质量以及最终产品的质量稳定性。本课题以某钢厂275t钢包为研究对象,通过分析炼钢现场钢包热状态主要影响因素,设计了钢包热状态的在线测量方案,通过传感器的选择以及相关算法实现了钢包内壁温度场与工作层厚度场的测量。主要研究内容如下:(1)分析了某钢厂钢包周转次数、钢包等待时间与初炼炉出钢温度、进精炼钢水温度、出精炼钢水温度、钢水温降的分布关系,得出:由于热状态的不确定,造成各环节温度控制的不合理。(2)针对钢包热状态的相关因素,设计了热状态检测方案,通过传感器的选择与测量原来的分析,确定了测量系统的设计指标。(3)通过温度采集、被测点距离与对应的角度值等数据,设计了钢包工作层厚度场与内壁温场构建算法,并经过现场初步验证,达到厚度精度<3%,温度<1%,满足设计指标。(4)以某钢厂实际钢包设计为基础,通过现场测量的工作层厚度、内壁温度分布对钢包-钢水的温降过程进行了仿真计算,并与实际生产数据对比,计算结果与实际值误差在5℃以内。